NO330465B1 - Stromningsavlederenhet til utvinning av produksjonsfluider fra en olje- eller gassbronn, samt tilhorende fremgangsmate - Google Patents

Description

Strømningsavlederenhet til utvinning av produksjonsfluider fra en olje- eller gassbrønn, samt tilhørende fremgangsmåte

Foreliggende oppfinnelse vedrører en strømningsavlederenhet til utvinning av produksjonsfluider fra en olje- eller gassbrønn som har et ventiltre, samt en fremgangsmåte ved installering av en strømningsavleder på et ventiltre. En

Ventiltrær er vel kjent innen området olje- og gassbrønner, se for eksempel GB 2319795. Disse innbefatter generelt en sammenstilling av rør, ventiler og koblinger installert i et brønnhode etter at boring og installasjon av produksjonsrør er ferdig, for å kunne styre strømmen av olje og gass fra brønnen. Undervanns ventiltrær har typisk minst to åpninger (boringer), hvorav det ene kommuniserer med produksjonsrøret (produksjonsåpning) og det andre kommuniserer med ringrommet (ringromsåpning). Ringromsåpningen og produksjonsåpningen er vanligvis plassert ved siden av hverandre, men forskjellige konstruksjoner av ventiltrær har forskjellige utforminger (f. eks. konsentriske åpninger, åpninger side ved side, og mer enn to åpninger etc).

Typiske konstruksjoner av ventiltrær har et sideutløp til produksjonsåpningen lukket av en produksjons vinge ventil for uttak av produksjonsfluider fra produksjonsåpningen. Toppen av produksjonsåpningen og toppen av ringromsåpningen blir vanligvis lukket med et ventiltrelokk som typisk avtetter de forskjellige åpningene i ventiltreet.

Modne undervanns oljebrønner som produserer ved høye vanninnslag ofte mangler nødvendig drivtrykk til å strømme ved økonomiske mengder og blir ofte hemmet av mottrykket utøvet mot dem av prosessanleggene. Flere innretninger til kunstig løft er tilgjengelige for å forsterke produksjonsmengdene, men de innebærer enten en brønnintervensjon eller -modifikasjon på anleggene på sjøbunnen, der begge disse er kostbare valg og kan være uøkonomiske for undervannsbrønner sent i levetidssyklusen med begrensede gjenværende reserver.

PCT/GB00/01785 (som hermed inngår som referanse) beskriver en fremgangsmåte ved utvinning av produksjonsfluider fra en brønn med et ventiltre som har en første strømningsbane og en andre strømningsbane, hvilken fremgangsmåte innbefatter å avlede fluidene fra et første parti av den første strømningsbane til den andre strømningsbane, og avlede fluidene fra den andre strømningsbane tilbake til et andre parti av den første strømningsbane, og deretter gjenvinne fluidene fra utløpet av den første strømningsbane, og benytter vanligvis et ventiltrelokk til å avtette produksjons- og ringromsåpningene og til å avlede fluidene.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en strømningsavledende enhet for et ventiltre, hvilken enhet har strømningsavleder for å avlede fluider som strømmer gjennom produksjonsåpningen til ventiltreet fra et første parti av produksjonsåpningen til lokket, og til å avlede fluider tilbake fira lokket til en andre del av produksjonsåpningen for gjenvinning derfra via et utløp, der strømningsavlederen er løsbar fra lokket for å muliggjøre innsettelse av strømningsavlederen gjennom lokket.

Ventiltreet er vanligvis et undervannstre (så som et Christmas tree) på en undervannsbrønn.

Avlederenheten innbefatter vanligvis lokket. Avlederen kan låses til lokket med låseinnretninger.

Typisk kan avlederenheten være fremstilt av stål med høy kvalitet eller andre metaller, ved om nødvendig å bruke elastiske eller oppblåsbare tetningsorgan.

Avlederen kan innbefatte utløp for avledning av fluidene til en pumpe eller behandlingsenhet i avstand fra lokket.

Strømningsavlederen innbefatter fortrinnsvis en ledning som kan innføres i produksjonsåpningen, hvilken enhet har tetningsorgan som kan tette ledningen mot veggen til produksjonsåpningen. Ledningen kan levere en strømningsavleder gjennom sin sentrale åpning, som typisk fører til et ventiltrelokk og den tidligere nevnte pumpen. Tetningen iverksatt mellom ledningen og produksjonsåpningen hindrer fluid fra det første parti av produksjonsåpningen i å entre ringrommet mellom ledningen og produksjonsåpningen bortsett fra som beskrevet i det etterfølgende. Etter å ha passert gjennom en typisk forsterkerpumpe, klemme- eller avleiringsbehandlende kjemisk utstyr, avledes fluidet inn i det andre parti av produksjonsåpningen og derfra til utløpet fra produksjonsåpningen.

Valgvis kan fluidet bli avledet gjennom en bypass tilbake til produksjonsåpningen og så videre til utløpet fra produksjonsåpningen.

Pumpen kan være drevet av vann med høyt trykk eller med elektrisitet som kan tilføres direkte fra en fast eller flytende offshore-installasjon, eller fra et forankret bøyearrangement, eller med gass under høyt trykk fira en lokal kilde.

Lokket tetter fortrinnsvis i ventiltreåpningene over en øvre hovedventil. Tetningene mellom lokket og åpningene til ventiltreet er eventuelt O-ringer, oppblåsbare eller fortrinnsvis metall-mot-metall tetninger. Anordningen kan ettermonteres svært kostnadseffektivt uten noen forstyrrelser i eksisterende rørsystemer og minimal påvirkning på styresystemene som allerede er på plass. Lokket innbefatter fortrinnsvis tilsvarende hydrauliske fiuidledninger for styring av ventiltreventiler, og som er tilpasset og samvirker med ledningene eller andre styreelementer hos ventiltreet, til hvilket lokket er montert.

Den typiske utformingen av strømningsavlederen i lokket kan variere med konstruksjonen til ventiltreet, antall, størrelse, og utforming av avlederkanalene som er tilpasset med produksjons- og ringromsåpningene, og annet i hvert enkelt tilfelle. Med fordel omfatter avlederne i lokket et antall ventiler for å styre inngangen og utgangen av fluider derfra. Dette gir om nødvendig en måte å isolere pumpen fra produksjonsåpningen på og tilveiebringer også en bypass-krets.

Visse utførelser av anordningen kan typisk omfatte en rørledning som tetter inne i ventiltreboringen over den øvre hovedventil og avleder strømning til avstandsanordning for trykkpådrag eller strømningstest. Etter å ha strømningstestet eller trykkpådratt de produserte fluider, blir fluidene forbundet til ringrommet mellom strømningsavlederen og den opprinnelige ventiltreåpning eller ventiltreets tverrforbindende rørsystem/ringromsåpning, inn i den eksisterende strømningsledning via den eksisterende vingeventil. Konseptet gjør at anordningen kan installeres/ettermonteres svært kostnadseffektivt uten noen avbrudd på eksisterende rørsystem og minimal virkning på styresystemer.

Visse utførelser av avlederen tillater innsettelse gjennom ventiltrelokket etter at lokket er satt på ventiltreet, og kan trekkes ut gjennom lokket uten å løsne lokket fra treet.

Vanligvis blir lokket anbrakt som del av den standard borepakkestabel. Vanligvis blir rørledningen anpasset på lokket etter installasjon av lokket sammen med en nedre stigerørspakke og kan benytte den hydrauliske funksjonalitet til det eksisterende ventiltrelokk for å muliggjøre at ytterligere ventiler kan bli styrt, og tilveiebringer en innretning for å isolere pumpen fra produksjonsåpningen om ønsket. Visse utførelser av oppfinnelsen kan imidlertid bli utplassert uten MODU, DSV, eller RSV støtte, og kan ganske enkelt bli betjent fra et lokalt verktøy plassert på eller nær ventiltrelokket.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte ved installering av en strømningsavleder på et ventiltre, der fremgangsmåten omfatter å feste et lokk til ventiltreet og installere avlederen gjennom lokket etter at lokket har blitt festet til treet.

Avlederen kan bli båret av lokket (for eksempel på den ytre enden av lokket) mens den indre enden av lokket er festet til treet, eller kan bli ledet fra en fjernposisjon (for eksempel på overflaten) etter at lokket har blitt festet til treet.

Rørledningen blir vanligvis festet til lokket, holdt inne i produksjonsåpningen til treet og avtettet i denne som dermed muliggjør at strømning kan avledes gjennom åpningen i innsatsen til lokket og deretter til overflaten for testing eller pumping og så injiseres igjen via stigerørets ringrom eller den ytre produksjonsledning gjennom ringrommet mellom produksjonsåpningen og rørledningen og inn i produksjonsrørledningen. Alternativt kan fluidet bli injisert igjen inn i treet via et ringrom eller annen boring i treet etter behandling, og fra der avledet via en overkrysning til den første strømningsbane og utløpet.

Strømningsavlederenheten kan bli brukt som del av borestigerørspakken for å få strømning til å bli ledet gjennom testpakken på overflaten, enten en strupermanifold eller multifasemåler, og så inn i produksjonsrøret via treet.

Lokket blir vanligvis installert på toppen av treet og under den nedre stigerørspakke (LRP) eller undervanns testtre, avhengig av treets utforming, eller som forlenget rørledning fira overflaten ved overflatetreet eller på kveilrør eller vaierline eller tetning direkte mot boringen i avlederenheten.

Lokket omfatter vanligvis en konnektor for å danne grensesnitt mot treet, indre ventiler og strømningsbaner.

Den øvre enden av rørledningen kan avtettes mot LRP åpningen ved LRP XOV ventilen for å tilveiebringe den samme funksjon. Den øvre enden av rørledningen kan avtettes mot overflatetreets åpning for å gi den samme funksjonalitet.

For brønntestapplikasjoner gjør fremgangsmåten det mulig for de produserte fluider å bli brønntestet på overflaten og reinjisert inn i produksjonsledningen som dermed potensielt eliminerer brønnavbrenning og muliggjør utvidet brønntesting.

Etter brønntester kan lokket og avlederinnretningen stå igjen og forbindes til en pumpeenhet for trykkforsterkning om nødvendig.

Med en MODU kan installasjon av avlederen oppnås uten å hente opp fra og sette ned igjen borestabelen på sjøbunnen. Med en DSV fjerner innsatsen behovet for lagring, som bringer realistiske brønntestingsformål innenfor mulighetene til et passende utstyrt monoskrog.

Enheten og fremgangsmåten er typisk egnet for undervanns produksjonsbrønner i normal modus eller under brønntesting, men kan også bli brukt i undervanns injeksjonsbrønner, landbaserte oljeproduksjon injeksjonsbrønner og geotermiske brønner.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte ved utvinning av produksjonsfluider fira en brønn som har et ventiltre, hvilket tre har en første strømningsbane og en andre strømningsbane, der fremgangsmåten omfatter å avlede fluider fira et første parti av den første strømningsbanen til den andre strømningsbanen, og avlede fluider fra den andre strømningsbanen tilbake til et andre parti av den første strømningsbanen, og deretter gjenvinne fluider fira utløpet av den første strømningsbanen, hvorved fluider avledes fra brønnhodet til et fjerntliggende sted, og returneres til brønnhodet fra det fjerntliggende sted for avdeling inn i utløpet til den første strømningsbanen.

Med fordel er den første strømningsbanen en produksjonsåpning og det første parti av den er vanligvis en nedre del nær brønnhodet. Det andre parti av den første strømningsbanen er vanligvis et øvre parti av åpningen nær inntil et grenutløp, skjønt det andre parti kan være i grenen eller utløpet fira den første strømningsbane.

Avledningen av fluider fra den første strømningsbane tillater behandling av fluidene (for eksempel med kjemikaler) eller trykkforsterkning for mer effektiv gjenvinning før gjeninntreden inn i den første strømningsbanen.

Valgvis er den andre strømningsbanen en ringformet åpning i ventiltreet, eller et ringrom mellom en rørledning innsatt i den første strømningsbanen, og åpningen i den første strømningsbanen. Andre typer åpninger kan eventuelt bli benyttet for den andre strømningsbane isteden for en ringromsåpning.

Vanligvis oppnås strømningsavledningen fra den første strømningsbane til den andre strømningbane med et lokk på treet. Valgvis har lokket en pumpe eller behandlingsanordning, men dette kan fortrinnsvis bli anordnet separat, eller i en annen del av anordningen, og i de fleste utførelser vil strømningen bli avledet via lokket til en avstandsbeliggende pumpe etc. og returnert til lokket ved hjelp av rør.

I samsvar med en ytterligere side ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en framgangsmåte for gjenvinning av fluider fra en brønn som har et ventiltre, hvilket tre har et lokk og en første strømningsbane og en andre strømningsbane, der fremgangsmåten omfatter å feste lokket til treet, innsette en fluidavleder for å avlede fluider fira en åpning i treet til en andre strømningsbane, avlede fluider fira den andre strømningsbane tilbake til et andre parti av åpningen, og deretter gjenvinne fluider fra utløpet av åpningen hvorved den første eller andre strømningsbane festes til eller løsnes fira lokket uten å løsgjøre lokket fra treet.

Vanligvis innbefatter fremgangsmåten trinnet av å trekke tilbake en plugg fira åpningen (for eksempel produksjonsåpningen til treet) etter at lokket har blitt festet, og deretter innsette fluidavlederen i produksjonsåpningen i treet, vanligvis gjennom lokket.

Med fordel omfatter avlederen et rør eller annen rørledning innsatt i produksjonsåpningen. Den andre strømningsbane kan omfatte åpningen i røret eller den annen rørledning. Alternativt kan den andre strømningsbane omfatte ringrommet mellom røret eller rørledningen og en åpning (for eksempel produksjonsåpningen) i ventiltreet.

Vanligvis er lokket anordnet til å holde røret eller annen rørledning på plass. Vanligvis har lokket en gjennomgående boring. Eventuelt har den gjennomgående boring i lokket vaierlinespor som kan foreta inngrep med rørledningen, for å holde den på plass i den første strømningbane. Alternativt kan lokket og rørledningen gjøre inngrep med andre midler, for eksempel elastiske tenner, gjenger etc. Vanligvis festes lokket til toppen av treet og innsettes som del av borestabelen (som forbinder treet til overflatefartøyet). Den første strømningsbanen er da fri for hindringer, og plugger (som ofte blir innført nede i hullet over produksjonsåpningens utløp før produksjon tar til) kan så fjernes. Åpningen blir så vanligvis fylt med fluid med høy tetthet og eventuelt trykksatt for å hindre brønnutblåsing. Rørledningen blir så typisk senket ned på en line (for eksempel vaierline) ned borestabelen inn i lokket, som kontakter rørledningen med vaierlinesporene eller gjengene, eller andre inngrepsorganer som det måtte være. Rørledningen blir så holdt inne i den første strømningsbanen.

Rørledningen har typisk et andre tetningsorgan, som avtetter rørledningen mot produksjonsåpningen og avleder fluider fra et første parti av produksjonsåpningen inn i åpningen til den andre strømningsbanen, vanligvis ringrommet.

Utførelser av oppfinnelsen åpner for produksjonsfluid eller vanninjeksonsforsterkning, undervanns dosering, kjemikalieinjeksjon og forlenget brønntest reinjeksjon. For eksempel, i visse utførelser brukt i et vanninjeksjonstre, kan strømningen av fluider gjennom produksjonsledningen bli reversert, hvor vann blir injisert tilbake gjennom produksjonsvingen, gjennom innsatsen og lokket, og inn i produksjonsåpningen for å trykkpådra reservoaret.

Utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet kun som eksempler og med henvisning til de medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1 viser et sideriss av et typisk produksjonsventiltre,

Fig. 2a viser ventiltreet i fig. 1 med et lokk på plass,

Fig. 2b viser et diagram av ventilforbindelsene i fig. 2a utførelsen under boremodus; Fig. 3a viser ventiltreet i fig. 1 med lokket og en rørledning på plass; Fig. 3b viser et diagram av ventilforbindelsene i fig. 3 a utførelsen under boremodus; Fig. 3c viser et diagram av ventilforbindelsene i fig. 3 utførelsen under strøminj eksj onsmodus; Fig. 4 viser et sidesnitt av en ytterligere utførelse med lokket og en rørledning på plass; Fig. 5a viser et sidesnitt av en ytterligere utførelse med lokket og en bro på plass; Fig. 5b viser et diagram av ventilforbindelsene i fig. 5 a utførelsen under boremodus; Fig. 6 viser et sidesnitt av et ytterligere ventiltre med lokket og rørledningen på plass;

Fig. 7 viser et sidesnitt av et konvensjonelt horisontalt tre; og

Fig. 8 viser et sidesnitt av fig. 7 utførelsen med en ytterligere utførelse av lokket installert.

Med henvisning til tegningene, innbefatter et typisk produksjonsventiltre 100 på et offshore olje- eller gassbrønnhode en produksjonsåpning 1 som fører fra produksjonsrøret (ikke vist) og fører produksjonsfluider fra et perforert område av produksjonsforingsrøret i et reservoar (ikke vist). En ringformet åpning 2 fører til ringrommet mellom foringsrøret og produksjonsrøret og en ventiltretetning eller -lokk 4 som tetter av produksjons- og ringromsåpningene 1,2 og tilveiebringer et antall hydrauliske styrekanaler 3 med hvilke en fjerntliggende plattform eller intervensjonsfartøy kan kommunisere med og betjene ventilene i ventiltreet. Lokket 4 kan fjernes fra ventiltreet for å eksponere produksjons- og ringromsåpningene i det tilfellet at det er nødvendig med intervensjon og det må føres verktøy inn i produksjons-eller ringromsåpningene 1, 2.

Strømmen av fluider gjennom produksjons- og ringromsåpningene styres generelt av forskjellige ventiler vist i det typiske ventiltreet i fig. 1. Produksjonsåpningen 1 har en forgrening 10 som er lukket av en produksjons vingeventil (PWV) 12. En produksjons kroneventil (PSV) 15 lukker produksjonsåpningen 1 over forgreningen 10 og PWV 12.

De nedre produksjons hovedventiler UPMW 17 og LPMW 18 (LPMW 18 er valgfri) lukker produksjonsåpningen 1 under forgreningen 10 og PWV 12. Mellom UPMW 17 og PSV 15, er det tilveiebrakt en tverrforbindelsesport (XOV) 20 i produksjonsåpningen 1 som er forbundet med en tverrforbindelsesport (XOV) 21 i ringromsåpningen 2.

Ringromsåpningen 2 er lukket av en ringroms-hovedventil (AMV) 25 under et ringroms-utløp 28 kontrollert av en ringroms-vingeventil (AWV) 29 under tverrforbindelsesporten 21. Tverrforbindelsesporten 21 er lukket av en tverrforbindelsesventil 30. En ringroms-kroneventil 32 anbrakt over tverrforbindelsesporten 21 lukker den øvre enden av ringromsåpningen 2.

Alle ventiler i ventiltreet er typisk hydraulisk kontrollerte (bortsett fra LPMV 18 som kan være mekanisk kontrollert) ved hjelp av hydrauliske styrekanaler 3 som passerer gjennom tetningen 4 og selve verktøyet eller via slanger om nødvendig, i respons til signaler som er generert fra overflaten eller fra et intervensjonsfartøy.

Når produksjonsfluider skal opphentes fira produksjonsåpningen 1, blir LPMV 18 og UPMV 17 åpnet, PSV 15 er lukket og PWV 12 åpnes for å åpne forgreningen 10 som fører til rørledningen (ikke vist). PSV 15 og ASV 32 blir kun åpnet dersom det er nødvendig med intervensjon.

I fig. 2 er det vist et lokk 200 montert på det typiske produksjonsventiltre 100 sammen med den nedre stigerørspakke og nødfrakoplingspakke (LRP/EDP) 300. Lokket 200 og LRP/EDP 300 står i forbindelse med treet 100 ved hjelp av en tapp og muffeforbindelse, som er standard i industrien. Produksjonsåpningen 1 og ringromsåpningen 2 i treet er innrettet med tilsvarende åpninger i lokket 200 og LRP/EDP 300.

Forgreninger 208, 209 forløper fra en produksjonsåpning 201 i lokket 200, hver utstyrt med en vingeventil 203, 204 respektivt. En tilsvarende forgrening 210 er forbundet til en ringromsåpning 202 i lokket 200 som har en ventil 205. En ventil 207 er anordnet i produksjonsåpningen 201 over forgreningene 208,209. Nok en ventil 212 forbinder produksjons- 201 og ringroms- 202 åpningene i lokket 200. Vaierlinespor 211 er anordnet på innsiden av produksjonsåpningen 201 i lokket 200 mellom portene 208, 209.

Vanligvis er en metalltetning (ikke vist) anordnet i produksjonsåpningen 1 under LPMV ventilen 18 for å hindre at fluider unnslipper når systemet ikke er i bruk, for eksempel på grunn av ekstreme værforhold eller straks etter byggingen av ventiltresystemet 100.

En separat løsbar innsats eller rørledning 42 er innsatt i produksjonsåpningen 1 (fig. 3) gjennom lokket 200 og festet i sin øvre ende til lokket 200 med hjelp av vaierlinespor 211 på lokket 200. Innsatsen 42 festes til den indre overflate av produksjonsåpningen 1 i dens nedre ende med oppblåsbare eller elastiske tetninger 43 som kan tette utsiden av rørledningen 42 mot de indre vegger av produksjonsåpningen 1 for å avlede produksjonsfluider som strømmer opp produksjonsåpningen 1 i retning av pilen 101 inn i den hule åpning i rørledningen 42 og derfra inn i lokket 200. Rørledningen 42 og lokket 200 danner til sammen en strømningsavleder.

Produksjonsrør (ikke vist) er festet til en utløpsport 209 i lokket 200 for å avlede fluider til et fjerntliggende sted for behandling så som kvalitetsanalyser, trykkforsterkning via en pumpe etc. og deretter returnert via rør fetet til inngangsporten 208. Behandlingsanordningen er vanligvis utstyrt på en fast eller flytende offshore installasjon. For å montere systemet blir lokket 200 og LRP/EDP 300 senket på plass fira for eksempel riggen eller servicefartøyet og festet på toppen av treet 100, som vist i fig.

2. LPMV 18, UPMV 17, PSV 15 og ventilen 207 åpnes og PWV 12 lukkes. Metalltetningen (ikke vist) under LPMV 18 blir flyttet til overflaten fira produksjonsåpningen 1 via lokket 200 og LRP/EDP 300. Åpningene 1,201, 301 blir så eventuelt fylt med væske med høy tetthet, trykksatt på overflaten for å motstå utstøtning av produksjonsfluid og rørledningen 42 blir senket fra overflaten til lokket 200 på vaierlinen.

Rørledningen 42 blir innsatt gjennom lokket 200 og festet til produksjonsåpningen 201 i lokket 200 med egnede innretninger for eksempel med vaierlinespor, gjenger eller elastiske tenner, og blir også festet til produksjonsåpningen 1 i treet 100 under PSV 15 og PWV 12 med oppblåsbare eller elastiske tetninger 43 som kan tette utsiden av rørledningen 42 mot de indre vegger av produksjonsåpningen 1 for å avlede produksjonsfluider som strømmer opp produksjonsåpningen i retning av pilen 101 inn i den hule åpning i ledningen 42 og derfra inn i lokket 200 som vist i fig. 3.

En fordel med den løsbare ledning 42 er at lokket 200 kan installeres med den nedre stigerørspakke 300 (LRP) før fjerning av fullboringsplugger etc. Etter fjerning av disse plugger gjennom lokket med konvensjonelle innretninger kan rørledningen 42 festes som beskrevet her. Således kan rørledningen 42 og lokket 200 installeres på et stort utvalg ventiltrær, uansett om det er plugger inne i boringen eller ikke. Vanligvis kan et trykksatt installasjonssystem bli brukt i slike tilfeller. I trær uten plugger, for eksempel horisontale trær, blir lokket vanligvis installert som del av LRP og rørledningen kan innsettes når ønsket. Dette unngår behovet for tilbaketrekking av LRP etc. for å feste rørledningen, som ville resultere i en pause i fluidutvinning og et tilhørende tap i inntekter. Med et trykksatt installasjons verktøy kan innsatsen 42 bli installert og tatt av etter behov.

Under bruk blir produksjonsfluidene gjenvunnet fra produksjonsåpningen 1 og ledet inn i åpningen i rørledningen 42 som forklart ovenfor. Fluidene strømmer inn i lokket 200 som eventuelt avleder dem til en fjerntliggende test- og rengjøringspakke på overflaten for å avbrenne eller lagre via produksjonsrøret (ikke vist). Fluidene (som også kan bli strømningstestet under brønntesting ved overflaten) blir så injisert igjen inn i treet via forgreningen 208, fortsette gjennom ringrommet mellom rørledningen 42 og produksjonsåpningen 1 i retningen av pilen 103 og deretter gjennom forgreningen 10 til rørledningen (ikke vist).

Utførelser av den foreliggende oppfinnelse kan derfor fjerne behovet for lagring om bord av hydrokarboner, potensielt eliminere avbrenning i brønner når produksjonsledningen blir festet og kan muliggjøre brønntesting fra en enkeltskrog

DSV.

En alternativ utførelse er vist i fig. 4. Lokket 200a har en rørledning 42a med stor diameter som forløper gjennom den åpne PSV 15 og avslutter i produksjonsåpningen 1 som har tetningsstabelen 43a under forgreningen 10 og en ytterligere tetningsstabel 43b som avtetter åpningen i rørledningen 42a til innsiden av produksjonsåpningen 1 over forgreningen 10, som etterlater et ringrom mellom rørledningen 42a og åpningen 1. Tetninger 43a og 43b er valgvis plassert på et område av rørledningen 42a med redusert diameter i området av forgreningen 10. Tetninger 43a og 43b er også plassert på hver side av tverrforbindelsesporten 20 som kommuniserer via kanalen 21c til tverrforbindelsesporten 21 i ringroms-boringen 2.1 lokket 200a er rørledningen 42a lukket med lokkserviceventilen (CSV) 204 som normalt er åpen for å tillate strømning av produksjonsfluider fra produksjonsboringen 1 via den sentrale åpning i rørledningen 42a gjennom utløpet 209 til den fjerntliggende pumpe eller kjemiske behandlingsanordning. Det behandlede eller trykksatte produksjonsfluid blir returnert fra den fjerntliggende pumpe eller behandlingsanordning til innløpet til forgreningen 210 som forbinder til ringromsåpningen 202 i lokket 200 og blir styrt med lokk produksjonsledningsventilen (CFV) 205. Ringrom kroneventilen 32 blir vanligvis holdt åpen, ringrom hovedventilen 25 og ringrom vingeventilen 29 er normalt lukket, og tverrforbindelsesventilen 30 er vanligvis åpen for å tillate produksjonsfluider å passere gjennom ringromsåpningen 2, deretter gjennom tverrforbindelseskanalen 21c og tverrforbindelsesporten 20 mellom tetningene 43a og 43b inn i ringrommet mellom innsatsen 42a og produksjonsåpningen 1, og deretter gjennom den åpne PWV 12 inn i boringen til utløpet 10 for gjenvinning til rørledningen.

En tverrforbindelsesventil 212 er anordnet mellom produksjonsåpningen 201 og den ringformete åpning 202 for å passere forbi pumpen eller behandlingsanordningen om ønsket. Vanligvis blir tverrforbindelsesventilen 212 hold lukket.

Denne utførelsen opprettholder en temmelig vid åpning for mer effektiv gjenvinning av fluider ved forholdsvis høye trykk som dermed reduserer trykkfallene over anordningen.

Denne utførelsen tilveiebringer derfor en avlederenhet for bruk med et brønnhodetre omfattende en tynnvegget rørledning med to tetningstabel-elementer, forbundet til et ventiltrelokk, som spenner over utløpet til tverrforbindelsesventilen og utløpet til produksjonsledningen (som er omtrentlig i det samme horisontale plan), avlede strømning gjennom senteret av rørledningen og toppen av treets lokk til fjerntliggende trykkforsterkende eller kjemisk behandlingsapparat etc, med returstrømmen ledet via ventiltrelokket og ringromsåpningen (eller ringrom strømningsbanen i konsentriske trær ) og tverrforbindelsessløyfen og tverrforbindelsesutløpet, til ringrommet mellom nevnte spenn og den eksisterende ventiltreåpning gjennom vingeventilen og til produksjonsrøret.

Lik den forutgående utførelse kan innsatsen 42a bli innsatt separat fra lokket etter at lokket har blitt festet, og kan sikres med vaierlinespor etc og/eller oppblåsbare tetninger til produksjonsåpningen og/eller lokket. Denne utførelsen kan imidlertid også bli utplassert fra et lokalt verktøy på treet uten å kreve støtte av en MODU, DSV eller RSV. Verktøyet kan bære innsatsen 42a og kan bli utplassert på toppen av lokket for å installere innsatsen gjennom lokket om nødvendig.

En ytterligere, enklere utførelse er vist i fig. 5 hvor rørledningen 42a er erstattet med et produksjonsåpning-spenn 70 innsatt etter feste av lokket på en liknende måte som innsatsen 42 som tidligere beskrevet, og som har tetninger 73a og 73b plassert på hver side av en tverrforbindelsesport 20, men som funksjonerer på en liknende måte som fig. 4 utførelsen.

Under bruk strømmer produksjonsfluider opp produksjonsåpningen 1 gjennom boringen i spennet 70 og inn i lokket 200 hvor de valgvis blir avledet via utløp 208 eller 209 til fjerntliggende behandlings- eller testapparatur som beskrevet for tidligere utførelser. Etter passende behandling blir fluidene injisert tilbake til ringromsåpningen 2 i treet 100 via innløpet 210. Ringrom kroneventilen 32 blir normalt holdt åpen, med ringrom hovedventilen 25 og ringrom vingeventilen 29 vanligvis lukket, og tverrforbindelsesventilen 30 normalt åpen for å la produksjonsfluider passere gjennom tverrforbindelseskanalen 21c og tverrforbindelsesporten 20 inn i ringrommet mellom spennet 70 og produksjonsåpningen 1 mellom tetningene 43a og 43b, og deretter gjennom den åpne PWV 12 inn i produksjonsutløpet 10 for gjenvinning til rørledningen.

Denne utførelsen tilveiebringer derfor en fluidavleder for bruk med et brønnhodetre som ikke er forbundet til ventiltrelokket med en tynnvegget rørledning, men er forankret i ventiltreåpningen og som tillater fullboringsstrømning over "spenn" partiet, men leder strømning gjennom tverrforbindelsen og vil la en kroneventil (PSV) 15 fungere normalt. Igjen kan spennet bli anordnet separat gjennom lokket ved hjelp av vaierline etc.

Lokket kan ettermonteres til et eksisterende ventiltrelokk for å benytte den hydrauliske funksjonalitet til eksisterende ventiltrelokk for å kunne styre ytterligere ventiler og gir et middel til å isolere pumpen fra produksjonsåpningen om ønsket. Visse utførelser av oppfinnelsen tillater anordningen å bli installert/ettermontert svært kostnadseffektivt, uten noen forstyrrelser på eksisterende rørsystem og minimal virkning på styresystemer.

Lokket kan bli brukt som del av borestigerørpakken for å muliggjøre at strømning kan rettes gjennom testpakken på overflaten, enten strupermanifold eller multifasemåler, og deretter inn i produksjonsledningen via ventiltreet. Lokket blir normalt installert på toppen av treet og under den nedre stigerørspakke eller undervanns testtre, avhengig av ventiltreets utforming eller som forlenget rør fra overflaten ved overflatetreet eller på kveilrør eller vaierline eller tetning direkte mot åpningen i avlederenheten.

En modifisert utførelse er vist i fig. 6, der en innsats 42 innsatt gjennom lokket 200 inn i produksjonsåpningen 1 i et produksjonstre 100 i likhet med det vist i tidligere figurer, men hvor innsatsen 42 avleder produksjonsfluider ut gjennom lokket 200 inn i en fjerntliggende forsterkerpumpe eller kjemisk behandlingsanordning ved brønnhodet (ikke vist), og tilbake inn i toppen av ringromsåpningen 2 til treet. Ringrom kroneventilen 32 er stengt av som nekter passasje av produksjonsfluider gjennom tverrforbindelsen som vist i fig. 4 og 5 utførelsene, men isteden er lokk-tverrforbindelsesventilen 212 åpen som avleder de behandlede fluider fra brønnhodet tilbake inn i ringrommet mellom produksjonsåpningen 1 og innsatsen 42, og deretter ut gjennom utløpet fra produksjonsboringen og produksjon vingeventilen 12.

Denne utførelsen illustrerer at ulike ruter kan velges gjennom lokket med kun styring fira overflaten ved å åpne og lukke ventiler i treet eller lokket ved bruk av eksisterende hydrauliske forbindelser.

Fig. 7 viser et skjematisk riss av et konvensjonelt horisontalt ventiltre 100h med plugger P i produksjonsåpningen 1, et konvensjonelt ventiltrelokk C, og som ikke har noen ventiler over produksjons vingen. Fig. 8 viser en utførelse av oppfinnelsen tilpasset for bruk med horisontale ventiltrær som har en innsats 42b valgvis festet til et modifisert lokk 200a som tidligere beskrevet, og til produksjonsåpningen 1 med tetninger 43 under produksjonsvingeutløpet 10h. Lokket 200a kan installeres som normalt og innsatsen 42b kan innsettes fra et trykksatt verktøy eller fra overflaten dersom boringen blir trykksatt eller fylt med tett fluid for å utligne brønnboringstrykket under innsettelsen. Produksjonsåpningsplugger P kan trekkes tilbake inn i innsettelsesverktøyet før det blir innført i produksjonsåpningen og tettet i denne. Etter innsettelse av innsatsen 42b blir produksjonsfluidene avledet inn i lokket 200a til en brønnhodeforsterker eller test/behandlingsanordning (ikke vist) og tilbake til lokket 200a, inn i ringrommet mellom produksjonsåpningen 1 og innsatsen 42b og dermed til produksjonsvingeutløpet 10h.

Installeringssekvensen til fig. 8 utførelsen er typisk som følger: Åpningene blir først integritetstestet fra overflaten, som sikrer at det ikke er noen lekkasjer i systemet. Lokket C blir så fjernet med et verktøy senket ned fra overflaten etter at produksjons- og ringromsåpningene har blitt utførlig testet. Etter fjerning av det konvensjonelle lokk, blir lokket 22a i samsvar med oppfinnelsen senket ned fra overflaten, festet til ventiltreblokken, festet til de hydrauliske styreledninger for det tidligere ventiltrelokk og testet. Lokket 200a holdes under trykkbetingelser og har et pluggfjernende verktøy som fjerner pluggene P fra produksjonsåpningen 1 mens brønnboringens trykk opprettholdes i verktøyet. Etter fjerning av pluggene P blir innsatsen 42b, som vanligvis blir båret på den ytre enden av lokket 200a eller av et separat installasjonsverktøy nedsatt på lokket 200a, så kjørt ned i produksjonsåpningen 1 og tettet til lokket 200a og produksjonsåpningen under produksjonsvingeutløpet 10h. Innsats kroneventilen blir så åpnet og systemet igjen testet for trykkintegritet. En pumpe kan deretter bli senket til brønnhodet og festet lokalt til toppen av lokket 200a eller kan bli kjørt fra overflaten om nødvendig. Deretter blir produksjonsfluidene så avledet fra produksjonsåpningen gjennom åpningen i innsatsen 42b, inn i lokket 200a, gjennom pumpen og tilbake inn i ringrommet mellom innsatsen 42 og produksjonsåpningen 1 som tidligere beskrevet, før det blir gjenvunnet vanlig fira utløpet 10h i produksj ons vingen.

Utførelsen ovenfor kan bli utplassert fra et lokalt verktøy nedsatt på treet og kan derfor dispensere fra kravet om støtte fra MODU, DSV eller RSV, med tilhørende kostnadsbesparelser. Fig. 8 utførelsen kan bli brukt for horisontale og vertikale trær, og blir vanligvis utplassert med et trykksatt verktøy for å fjerne pluggene og installere innsatsen.

Pumpen kan bli erstattet med et kjemisk injeksjonsapparat, og innsatsen kan festes i helhet til produksjonsåpningen istedenfor til lokket 200a.

Visse utførelser av oppfinnelsen kan umiddelbart benyttes på fjerntliggende undervanns produksjonsbrønner i normal drift eller under brønntesting, skjønt andre utførelser kan benyttes på undervanns vanninjeksjonsbrønner, landbaserte oljeproduksjons- og injeksjonsbrønner og eventuelt geotermiske brønner. En pumpe kan forbindes til hodet og drives av høytrykksvann eller elektrisitet, som kunne bli levert direkte fra en fast eller flytende offshoreinstallasjon, eller fira et forankret bøyearrangement eller med høytrykksgass fra en lokal kilde for eksempel.

Claims (19)

1. Strømningsavlederenhet for et ventiltre (100) som har et lokk (200),karakterisert vedat strømningsavlederenheten har en strømningsavleder (42,200) for å avlede fluider som strømmer gjennom produksjonsåpningen (1) i ventiltreet (100) fra et første parti av produksjonsåpningen (1) til lokket (200), og til å avlede fluider tilbake fra lokket (200) til en andre del av produksjonsåpningen (1) for utvinning derfra via et utløp (10), der strømningsavlederen (42,200) er løsbar fra lokket (200) for å muliggjøre innsettelse av strømningsavlederen (42,200) gjennom lokket (200).

2. Strømningsavlederenhet som angitt i krav 1,karakterisertved at ventiltreet (100) er et undervannstre.

3. Strømningsavlederenhet som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat strømningsavlederen (42, 200) omfatter en rørledning (42) innsatt i produksjonsåpningen (1).

4. Strømningsavlederenhet som angitt i krav 3,karakterisertv e d at den har tetningsorganer (43) i stand til å tette rørledningen (42) mot veggen i produksjonsåpningen (1).

5. Strømningsavlederenhet som angitt i krav 3 eller 4,karakterisert vedat rørledningen (42) tilveiebringer en første strømningsbane (102) gjennom en åpning i denne, og en andre strømningsbane (103) i ringrommet mellom rørledningen (42) og produksjonsåpningen (1).

6. Strømningsavlederenhet som angitt i ett av de foregående krav,karakterisert vedat strømningsavlederen (42, 200) kan bli trukket tilbake gjennom lokket (200) uten å løsgjøre lokket fra ventiltreet (100).

7. Fremgangsmåte ved installering av en strømningsavleder på et ventiltre,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å feste et lokk til ventiltreet og installere avlederen gjennom lokket etter at lokket har blitt festet til ventiltreet.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7,karakterisert vedat avlederen blir båret av lokket.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 7 eller 8,karakterisertv e d at strømningsavlederen installeres fra en lokal installasjonsinnretning.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, der treet har en første strømningsbane og en andre strømningsbane,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å innsette strømningsavlederen for å avlede fluider fra en åpning i treet til den andre strømningsbane, avlede fluider fra den andre strømningsbane tilbake til et andre parti av åpningen, og deretter utvinne fluider fra utløpet av åpningen hvorved den første eller andre strømningsbane festes til eller løsnes fra lokket uten å løsgjøre lokket fra treet.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10,karakterisert vedat den omfatter trinnene av å trekke tilbake en plugg fra åpningen i ventiltreet etter at lokket har blitt festet, og deretter innsette fluidavlederen i åpningen i ventiltreet.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 10 eller 11,karakterisertv e d at avlederen omfatter en rørvare eller annen rørledning innsatt i åpningen til ventiltreet.

13. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 10-12,karakterisert vedat den innbefatter trinnene med å fjerne en plugg fra åpningen før strømningsavlederen innsettes.

14. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 10-13,karakterisert vedat strømningsavlederen innsettes med vaierline.

15. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 10-13,karakterisert vedat strømningsavlederen innsettes med en lokal installasj onsinnretning.

16. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 10-15,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å avlede fluider fra brønnhodet til et fjerntliggende sted, og returnere fluidet til brønnhodet fra det fjerntliggende sted for avledning inn i utløpet til den første strømningsbanen.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat den første strømningsbanen er en produksjonsåpning.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 16 eller 17,karakterisertv e d at den andre strømningsbane er en ringformet åpning i ventiltreet, eller et ringrom mellom en rørledning innsatt i den første strømningsbanen og åpningen til den første strømningsbanen.

19. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 16-18,karakterisert vedat strømningsavledningen fra den første strømningsbanen til den andre strømningsbanen oppnås med et lokk på ventiltreet.